DE69127361T2 - DEVICE AND METHOD FOR REDUCING DISTORTION IN AMPLIFIERS - Google Patents

DEVICE AND METHOD FOR REDUCING DISTORTION IN AMPLIFIERS

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Abstract

Broadband amplifiers which are intended to be linear suffer from distortion and although many techniques have been devised to overcome this problem significant improvements are required especially at frequencies above 100 MHz. An error signal is formed from the output of the amplifier 4 by comparison in a subtractor 11 with its input and the error signal is combined in a coupler 17 with the amplifier output to reduce distortion. The present invention provides automatic amplitude and phase control of the signals forming the error signal by means of components 24 and 25 in a multi-channel input and in the error signal by means of components 13 and 14. These components receive control signals from feedback networks 18' and 20' which each process two of three input signals from: couplers 34, 36 before the subtractor 11, a coupler 22 which passes the error signal and a coupler 21 after the coupler 17. Preferably the two input signals used by a feedback network are used to form in-phase and quadrature signals by a 90 DEG phase shifter 41 and mixers 42 and 43. These signals are each amplified 46, 47 and integrated 48, 49 to provide the control signals. The input signals from the feedback networks may be reduced in frequency and applied to a DSP which then provides the control signals. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Reduzierung einer Verzerrung in Verstärkern und insbesondere auf die Verwendung eines Rückkopplungsverfahrens in Echtzeit in einer Mitkopplung-Korrekturschleife, um die Verzerrung in linearen Hochleistungs-Breitbandverstärkern zu reduzieren.The present invention relates to the reduction of distortion in amplifiers and, more particularly, to the use of a real-time feedback technique in a feedback correction loop to reduce distortion in high-performance, broadband linear amplifiers.

Alle linearen Verstärker verzerren bis zu einem gewissen Grad die Signale, die sie verstärken sollen, und dies ist insbesondere unerwünscht, wenn zwei oder mehr unabhängige Kanäle gerade verstärkt werden. Unter diesen Umständen werden unerwünschte Intermodulationsprodukte erzeugt, die eine Interferenz verursachen können und eine schlechte Funktion des Systems zur Folge haben, auf dem sie beruhen. Aus diesem Grund müssen diese Verzerrungsprodukte unter bestimmten vordef inierten Pegeln gehalten werden, und mehrere Verfahren wurden vorgeschlagen, um diese Funktion auszuführen.All linear amplifiers distort to some extent the signals they are intended to amplify, and this is particularly undesirable when two or more independent channels are being amplified. Under these circumstances, undesirable intermodulation products are generated which can cause interference and result in poor functioning of the system on which they are based. For this reason, these distortion products must be kept below certain predefined levels, and several methods have been proposed to perform this function.

Basierend auf der bekannten Tonverstärkertheone wurden verschiedene Rückkopplungsverfahren entwickelt, um eine Verzerrung zu beseitigen. Diese haben sich im allgemeinen auf die Bereiche einer Signalrückkopplung konzentriert, die bei der End-Ausgangsfrequenz des Verstärkers arbeitet, und einer Modulationsrückkopplung, die bei der Basisband-Eingangsfrequenz des gesamten Transmitters arbeitet. Diese beiden Methoden leiden an zwei üblichen Problemen, nämlich einer Instabilität bei hohen Werten einer Verstärkung der Rückkopplungsschleife und einer schlechten Breitbandleistung. Als Folge wurden diese Verfahren im allgemeinen auf Schmalbandverstärker beschränkt, die auf einem einzigen Kanal arbeiten.Based on the well-known audio amplifier theory, various feedback methods have been developed to eliminate distortion. These have generally focused on the areas of signal feedback operating at the final output frequency of the amplifier and modulation feedback operating at the baseband input frequency of the entire transmitter. These two methods suffer from two common problems, namely instability at high values of feedback loop gain and poor broadband performance. As a result, these methods have generally been limited to narrowband amplifiers operating on a single channel.

Es wurden Vorverzerrungsverfahren vorgeschlagen, um das Rückkopplungssystemen inhärente Instabilitätsproblem zu beseitigen, indem die Amplituden- und Phasengewichte der Vorverzerrungssignale adaptiv geändert werden, aber diese Verfahren arbeiten nicht in Echtzeit. Der Aktualisierungsprozeß muß häufig genug durchgeführt werden, um eine Parameterdrift in dem Verstärker zu kompensieren, aber selten genug, um eine Instabilität zu vermeiden. Solche Verfahren haben gewöhnlich den Nachteil, daß sie große Speicherkapzitäten, um die verschiedenen Vorverzerrungsparameter zu speichern, und einen angemessenen Verarbeitungsleistungsgrad erfordern, um sie zu aktualisieren.Predistortion techniques have been proposed to eliminate the instability problem inherent in feedback systems by adaptively changing the amplitude and phase weights of the predistortion signals, but these techniques do not operate in real time. The updating process must be performed frequently enough to compensate for parameter drift in the amplifier, but infrequently enough to avoid instability. Such techniques usually have the disadvantage of requiring large memory capacities to store the various predistortion parameters and a require an appropriate level of processing power to update them.

Mitkopplungsverfahren überwinden alle oben erwähnten Probleme, weil sie auf die Erzeugung eines zeitverzögerten Fehlersignals angewiesen sind, das die Intermodulationsprodukte auslöscht, wenn es dem linear verstärkten Signal hinzugefügt wird. Der Grad einer Auslöschung dieser Verzerrungsprodukte hängt kritisch von der Genauigkeit der Verstärkungs- und Phaseneinstellung des Fehlersignals ab. Diese Signale müssen ständig eingestellt werden, um die Leistung des Verstärkers beim höchsten Pegel aufrechtzuerhalten. In dem US-Patent Nr. 4 580 105 werden solche Einstellungen durch Einspeisen eines Pilotsignals erreicht, das nach einem Durchgang durch den Verstärker extrahiert und verwendet wird, um die Verstärkung und Phase des Fehlersignals zu regeln.Feedforward techniques overcome all of the above problems because they rely on the generation of a time-delayed error signal that cancels the intermodulation products when added to the linearly amplified signal. The degree of cancellation of these distortion products depends critically on the accuracy of the gain and phase adjustment of the error signal. These signals must be constantly adjusted to maintain the amplifier's performance at its highest level. In U.S. Patent No. 4,580,105, such adjustments are achieved by injecting a pilot signal that is extracted after one pass through the amplifier and used to control the gain and phase of the error signal.

Die britische Patentschrift 2 107 540B beschreibt einen Mitkopplungsverstärker, bei dem ein Fehlersignal erhalten wird durch Vergleichen des Ausgangssignals des Verstärkers mit dessen Eingangssignal, um ein Fehlersignal abzuleiten, das mit dem Ausgangssignal des Verstärkers kombiniert wird. Zwei Kompensationsschaltungen werden verwendet, eine für die in dem Vergleich verwendeten Signale und eine für das Fehlersignal. Die Amplitude und Phase der Ausgabe der Kompensationsschaltungen werden durch zwei Signale automatisch geregelt, welche die Verstärkung zweier paralleler Breitbandverstärker in den Kompensationsschaltungen regeln. Als Ganzes liefert diese parallele Anordnung die geforderte Kompensation. Die Anordnung ist schwierig zu bauen und zu betreiben, weil die beiden Breitbandverstärker sehr ähnlich sein müssen und die ihre Regelsignale ableitenden Schaltungen sorgfältig geregelt werden müssen, falls eine brauchbare Kompensation erhalten werden soll. Dies ist bei jeder Frequenz schwierig, aber besonders schwierig bei Frequenzen oberhalb 100 MHz Die Charakteristiken bzw. Kennlinien der Verstärkung als Funktion der Frequenz der beiden Verstärker müssen einander eng folgen, weil jede Diskrepanz dazu führen wird, daß eine Auslöschung der unerwünschten Fehlersignalkomponenten (oder End-Ausgangsverzerrung) nur bei einer einzigen Frequenz oder über eine schmale Bandbreite erreicht wird. Die gesamte Flachheit des Frequenzgangs (sowohl in der Verstärkung als auch der Phase) der kombinierten Verstärker muß ebenfalls gut sein, in gleicher Weise wie der Frequenzgang des Hauptfehler-Verstärkers flach sein muß, und dies ist eine zusätzliche und unerwünschte System-Nebenbedingung. Die oben erwähnte Patentschrift ist in der britischen Patentschrift 2 167 256A erwähnt, wo sie als das einzige Beispiel einer Phasen- und Amplitudenregelung zitiert wird. Der Vorschlag, daß eine jeweilige Amplituden- und Phasenregelung vorgesehen wird, scheint in diesen Dokumenten nicht aufzutauchen bzw. vorhanden zu sein. Das US-Patent 4 885 551 beschreibt eine Anordnung, die ebenfalls Amplituden- und Phasenkompensationsschaltungen verwendet und bei der eine Verstärkungs- und Phasenregelung durch einen programmierten Controller bereitgestellt wird, der Verstärkung und Phase abwechselnd einstellt. Die beschriebene Anordnung liefert keine Signale, die von der Phase und der Verstärkung getrennt abhängig sind, so daß die Einstellungen der Verstärkung und Phase nicht unabhängig sind. Durch Verwenden aufeinanderfolgender Signale werden auch Phasen- und Verstärkungseinstellungen relativ lang und sind für viele Anwendungen nicht geeignet.British Patent Specification 2 107 540B describes a feed forward amplifier in which an error signal is obtained by comparing the output of the amplifier with its input signal to derive an error signal which is combined with the output of the amplifier. Two compensation circuits are used, one for the signals used in the comparison and one for the error signal. The amplitude and phase of the output of the compensation circuits are automatically controlled by two signals which control the gain of two parallel broadband amplifiers in the compensation circuits. As a whole this parallel arrangement provides the required compensation. The arrangement is difficult to build and operate because the two broadband amplifiers must be very similar and the circuits deriving their control signals must be carefully controlled if any useful compensation is to be obtained. This is difficult at any frequency, but particularly difficult at frequencies above 100 MHz The gain versus frequency characteristics of the two amplifiers must closely follow each other because any discrepancy will result in cancellation of the unwanted error signal components (or final output distortion) being achieved only at a single frequency or over a narrow bandwidth. The overall flatness of the frequency response (both in gain and phase) of the combined amplifiers must also be be good, in the same way that the frequency response of the main error amplifier must be flat, and this is an additional and undesirable system constraint. The above patent is mentioned in British Patent Specification 2 167 256A, where it is cited as the only example of phase and amplitude control. The suggestion that respective amplitude and phase control be provided does not appear to appear in these documents. US Patent 4 885 551 describes an arrangement which also uses amplitude and phase compensation circuits and in which gain and phase control is provided by a programmed controller which adjusts gain and phase alternately. The arrangement described does not provide signals which are separately dependent on phase and gain, so that the gain and phase adjustments are not independent. By using successive signals, phase and gain adjustments also become relatively long and are not suitable for many applications.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Reduzieren der durch einen Verstärker erzeugten Verzerrung geschaffen mitAccording to a first aspect of the present invention, an apparatus for reducing the distortion generated by an amplifier is provided with

einem ein Fehlersignal erzeugenden Mittel für eine Verbindung mit dem Eingang und Ausgang eines Verstärkers zum Ableiten eines Fehlersignals, das von der Ausgabe des Verstärkers und dem Verstärker zugeführten Eingangssignalen abhängig ist, von dem gefordert wird, unverzerrte Ausgangssiguale bereitzustellen,an error signal generating means for connection to the input and output of an amplifier for deriving an error signal dependent on the output of the amplifier and input signals supplied to the amplifier which is required to provide undistorted output signals,

einem Korrekturmittel zum Löschen der Verzerrung in den Ausgangssignalen des Verstärkers durch Verwenden des Fehlersiguals, um ein korrigiertes Signal zu liefern,a correction means for cancelling the distortion in the output signals of the amplifier by using the error signal to provide a corrected signal,

wobei das ein Fehlersignal erzeugende Mittel seriell verbundene, unabhängig wirkende erste Amplituden-Einstellmittel und zweite Phasen-Einstellmittel aufweist zum automatischen Einstellen der Amplitude bzw. Phase von zumindest einem der folgenden Signale,wherein the error signal generating means comprises serially connected, independently acting first amplitude adjusting means and second phase adjusting means for automatically adjusting the amplitude or phase of at least one of the following signals,

dem Fehlersignal, oderthe error signal, or

einem beim Erzeugen des Fehlersignals verwendeten Signal, oder einem beim Liefern des korrigierten Signals verwendeten Signal,a signal used in generating the error signal, or a signal used in providing the corrected signal,

als Antwort auf jeweilige erste und zweite, gleichzeitig abgeleitete Regelsignale, um eine verbesserte Auslöschung der Verzerrung zu ergeben, undin response to respective first and second simultaneously derived control signals to provide improved cancellation of the distortion, and

einem Regelmittel zum Erzeugen der ersten und zweiten Regelsignale aus zumindest zwei Signalen, von denen eines von den Eingangssignalen oder daraus abgeleiteten Signalen abhängig ist.a control means for generating the first and second control signals from at least two signals, one of which is dependent on the input signals or signals derived therefrom.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reduzieren der durch einen Verstärker erzeugten Verzerrung geschaffen mit den SchrittenAccording to a second aspect of the present invention, there is provided a method for reducing the distortion produced by an amplifier comprising the steps of

Ableiten eines Fehlersignals, das von den Ausgangssignalen des Verstärkers und Eingangssignalen abhängig ist, die dem Verstärker zugeführt werden, von dem gefordert wird, unverzerrte Ausgangssignale zu liefern,Deriving an error signal that depends on the output signals of the amplifier and input signals fed to the amplifier, which is required to provide undistorted output signals,

Löschen der durch den Verstärker erzeugten Verzerrung, wobei das Fehlersignal verwendet wird, um ein korrigiertes Signal zu liefern,Canceling the distortion produced by the amplifier, using the error signal to provide a corrected signal,

automatisches Vornehmen getrennter Amplitudeneinstellungen und Phaseneinstellungen der Reihe nach an zumindest einem vonautomatically making separate amplitude adjustments and phase adjustments in sequence on at least one of

dem Fehlersignal, oderthe error signal, or

einem beim Erzeugen des Fehlersignals verwendeten Signal odera signal used in generating the error signal or

einem beim Liefern des korrigierten Signals verwendeten Signal,a signal used in providing the corrected signal,

als Antwort auf jeweilige gleichzeitig abgeleitete erste und zweite Regelsignale, um eine wesentlich verbesserte Auslöschung der Verzerrung zu ergeben, undin response to respective simultaneously derived first and second control signals to provide substantially improved cancellation of the distortion, and

Erzeugen der Regelsignale aus zumindest zwei Signalen, von denen eines von den Eingangssignalen oder davon abgeleiteten Signalen abhängig ist.Generating the control signals from at least two signals, one of which is dependent on the input signals or signals derived therefrom.

Durch Vorsehen unabhängig wirkender Einstellungen für eine Amplituden- und Phasenregelung, die auf gleichzeitig abgeleitete Regelsignale anspricht, hilft die vorliegende Erfindung dabei, mit den Problemen der Temperatur, der Alterung und der operationsgeschwindigkeit fertig zu werden, die oben in Verbindung mit den GB-Patentschriften 2 107 540B und 2 167 256A und dem US-Patent 4 885 551 erwähnt wurden, und erlaubt eine schnelle Einstellung, die für oberhalb von z.B. 100 MHz arbeitenden Breitbandverstärkern geeignet ist.By providing independently acting adjustments for amplitude and phase control responsive to simultaneously derived control signals, the present invention helps to overcome the problems of temperature, ageing and speed of operation mentioned above in connection with GB Patent Specifications 2 107 540B and 2 167 256A and US Patent 4 885 551 and allows Fast setting, suitable for broadband amplifiers operating above 100 MHz, for example.

Mehrere Verfahren zur selbsttätigen Regelung in Echtzeit sind in dieser Patentschrift beschrieben, welche arbeiten, um die Verstärkungs und Phaseneinstellungen in sowohl einer fehlerbestimmenden Schleife als auch einer Fehlerauslöschungsschleife eines Verstärkers zu optimieren, der eine Mitkopplung- Verzerrungskorrektur ausnutzt. Die beschriebenen Verfahren decken sowohl eine Schmalband- als auch Breitbandkorrektur ab, die sowohl Einfach- als auch Mehrfacheingangskanäle und fehlerbestimmende Schleifen nutzt.Several real-time self-control techniques are described in this patent which operate to optimize the gain and phase settings in both an error-determining loop and an error-cancelling loop of an amplifier utilizing feedforward distortion correction. The described techniques cover both narrowband and wideband correction utilizing both single and multiple input channels and error-determining loops.

Mehrere verschiedene Formen eines Regelsystems sind beschrieben, die Energieminimierungsverfahren und Suchverfahren für Phasengleich-Phasenverschiebung-(I-Q)-Nulldurchgänge einschließen. Die beschriebenen Regelsysteme können auf sowohl die fehlerbestimmende Schleife als auch die Fehlerauslöschungsschleife angewandt werden.Several different forms of control system are described, including energy minimization techniques and search techniques for in-phase-out-of-phase (I-Q) zero crossings. The control systems described can be applied to both the error determining loop and the error cancellation loop.

Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:Certain embodiments of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

Figur 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung ist, die ein Mitkopplung-Verstärkersystem mit Rückkopplungsoptimierung zeigt,Figure 1 is a block diagram of an embodiment of the invention showing a feedforward amplifier system with feedback optimization,

Figur 2 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist, das ein Mitkopplung-Verstärkersystem mit einer Rückkopplung-Parametereinstellung in Echtzeit zeigt,Figure 2 is a block diagram of another embodiment of the invention showing a feedforward amplifier system with real-time feedback parameter adjustment,

Figur 3 vereinfachte Spektren an verschiedenen Stellen in Figur 2 während des Betriebs zeigt,Figure 3 shows simplified spectra at different locations in Figure 2 during operation,

Figur 4 eine modifizierte Version der Anordnung von Figur 2 ist,Figure 4 is a modified version of the arrangement of Figure 2 ,

die Figuren 5 und 6 Blockdiagramme von Ausführungsformen sind, die Offsetfrequenz-Verfahren und einen digitalen Signalprozessor verwenden, undFigures 5 and 6 are block diagrams of embodiments using offset frequency techniques and a digital signal processor, and

Figur 7 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform ist, in der Polarkoordinaten-Regelsignale für eine Parametereinstellung abgeleitet werden.Figure 7 is a block diagram of an embodiment in which polar coordinate control signals are derived for parameter adjustment.

In Figur 1 wird ein Eingangssignal an einem Anschluß 1 durch einen Teiler 2 zwischen zwei Wegen geteilt: einem Hauptweg 3 zu einem Hauptverstärker 4 und einem Nebenweg 5 zu Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten 6 und 7. Das Ausgangssigual vom Hauptverstärker 4 enthält Verzerrungsprodukte in Form einer Intermodulation. Ein Abtastwert der Hauptverstärkerausgabe wird durch den Richtungskoppler 9 erhalten und einem Kombinierer 11 zugeführt. Die andere Eingabe in den Kombinierer 11 ist so eingerichtet, daß sie zu der abgetasteten Leistungsverstärkerausgabe in Gegenphase ist (somit einen Subtrahierer bildend), durch korrekte Auswahl eines Zeitverzögerungselements 8 und einer korrekten Einstellung der Phasenverschiebungskomponente 6. Für eine optimale Auslöschung des Eingangssignals ist dies nicht ausreichend, weil die Amplitudenpegel ebenfalls gleich sein müssen, und dies wird durch eine korrekte Einstellung der variablen Verstärkungskomponente 7 eingerichtet. Das vom Ausgang des Subtraktors 11 erhaltene Signal enthält in der Theorie nur die Verzerrungsprodukte und bildet ein Fehlersignal.In Figure 1, an input signal at a terminal 1 is divided by a divider 2 between two paths: a main path 3 to a main amplifier 4 and a secondary path 5 to phase and gain adjustment components 6 and 7. The output signal from the main amplifier 4 contains distortion products in the form of intermodulation. A sample of the main amplifier output is obtained through the directional coupler 9 and fed to a combiner 11. The other input to the combiner 11 is arranged to be in antiphase with the sampled power amplifier output (thus forming a subtractor) by correct selection of a time delay element 8 and correct setting of the phase shift component 6. For optimum cancellation of the input signal this is not sufficient because the amplitude levels must also be equal and this is arranged by correct setting of the variable gain component 7. The signal obtained from the output of the subtractor 11 contains in theory only the distortion products and forms an error signal.

Durch Mittel, die den oben beschriebenen ähnlich sind, wird das Fehlersignal genutzt, um die in der Ausgabe des Hauptverstärkers 4 vorhandenen Verzerrungsprodukte auszulöschen. In diesem Fall wird das Hauptverstärkersignal, das den "Durchgangsweg" des Richtungskopplers 9 durchlaufen hat, durch ein Zeitverzögerungselement 16 verzögert und in einen Eingang eines Richtungskopplers 17 gespeist, der als Subtraktor dient. Die andere Eingabe des Richtungskopplers 17 wird durch Verarbeiten des Fehlersignals, das vorher von dem (als ein Subtraktor dienenden) Kombinierer 11 abgeleitet wurde, unter Verwendung eines Zeitverzögerungselements 12, von Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten 13 und 14 und eines Fehlerverstärkers 15 erhalten. Die veränderlichen Verstärkungs- und Phasenverschiebungskomponenten 13 und 14 werden für eine maximale Auslöschung der in dem Ausgangssigual des Kopplers 17 vorhandenen unerwünschten Verzerrungsprodukte eingestellt und berücksichtigen auch Phasen- und Amplitudenfehler in dem Verstärker 15.By means similar to those described above, the error signal is used to cancel the distortion products present in the output of the main amplifier 4. In this case, the main amplifier signal, having passed through the "pass-through" of the directional coupler 9, is delayed by a time delay element 16 and fed to one input of a directional coupler 17 which acts as a subtractor. The other input of the directional coupler 17 is obtained by processing the error signal previously derived from the combiner 11 (acting as a subtractor) using a time delay element 12, phase and gain adjustment components 13 and 14 and an error amplifier 15. The variable gain and phase shift components 13 and 14 are adjusted for maximum cancellation of the unwanted distortion products present in the output signal of the coupler 17 and also take into account phase and amplitude errors in the amplifier 15.

Das Referenzsignal im Weg 5 wird in Phase und Amplitude durch die veränderlichen Phasenverschiebungs- und veränderlichen Verstärkungskomponenten 6 und 7 eingestellt, um die speziellen Verstärkungs- und Phasenanomalien des Leistungsverstärkers 4 bei der interessierenden Frequenz zu kompensieren. Das verstärkungs- und phasengewichtete Referenzsignal wird dann zeitverzögert, um die Eingabe in den Addierer 11 zu bilden.The reference signal in path 5 is adjusted in phase and amplitude by the variable phase shift and variable gain components 6 and 7 to compensate for the specific gain and phase anomalies of the power amplifier 4 at the frequency of interest. The gain and phase weighted reference signal is then time delayed to form the input to the adder 11.

Eine automatische Einstellung der Phasenverschiebungs- und Verstärkungskomponenten 6 und 7 wird folgendermaßen erreicht. Ein Abtastwert des Fehlersignals wird durch einen Richtungskoppler 10 nach einem Subtraktor 11 erhalten und bildet eine Eingabe in ein Rückkopplungsnetzwerk 18. Ein Abtastwert des Referenzsignals wird unter Verwendung eines Richtungskopplers 19 erhalten und bildet die zweite Signaleinspeisung in das Rückkopplungsnetzwerk 18. Eine geeignete Verarbeitung dieser beiden Signale, wie unten beschrieben ist, ergibt zwei Regelsignale für die variablen Phasen- und Verstärkungskomponenten 6 und 7.Automatic adjustment of the phase shift and gain components 6 and 7 is achieved as follows. A sample of the error signal is obtained through a directional coupler 10 after a subtractor 11 and forms an input to a feedback network 18. A sample of the reference signal is obtained using a directional coupler 19 and forms the second signal feed to the feedback network 18. Appropriate processing of these two signals as described below yields two control signals for the variable phase and gain components 6 and 7.

Die variablen Phasen- und Verstärkungskomponenten 13 und 14 werden durch ein weiteres Rückkopplungsnetzwerk 20 geregelt. Die Eingaben in dieses Regelnetzwerk stammen von einem Richtungskoppler 21 nach dem Zeitverzögerungselement 16 und von einem Richtungskoppler 22 nach dem Fehlerverstärker 15. Eine geeignete Verarbeitung dieser beiden Signale ergibt die notwendigen Regelsignale für die Phasen- und Amplituden-Einstellkomponenten 13 und 14.The variable phase and gain components 13 and 14 are controlled by a further feedback network 20. The inputs to this control network come from a directional coupler 21 after the time delay element 16 and from a directional coupler 22 after the error amplifier 15. Appropriate processing of these two signals yields the necessary control signals for the phase and amplitude adjustment components 13 and 14.

Die Positionen der Richtungskoppler 10, 19, 21 und 22 kann man zu Positionen hin ändern, wo die gleiche Information erhalten werden kann. Zum Beispiel kann der Koppler 19 nach dem Zeitverzögerungselement 8 angebracht werden, und der Koppler 22 kann vor dem Verstärker 15, der Verstärkungs-Einstellkomponente 14, der Phasen-Einstellkomponente 13 oder dem Zeitverzögerungselement 12 angebracht werden.The positions of the directional couplers 10, 19, 21 and 22 can be changed to positions where the same information can be obtained. For example, the coupler 19 can be placed after the time delay element 8, and the coupler 22 can be placed before the amplifier 15, the gain adjustment component 14, the phase adjustment component 13 or the time delay element 12.

Die in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren sind sowohl auf einen Einzel- als auch Mehrfach-Eingangssignalbetrieb anwendbar. Figur 1 zeigt ein Einzelkanal-Korrektursystem, wobei die Korrektur in der fehlerbestimmenden Schleife in dem Referenzsignalweg stattfindet. Eine Korrektur kann gleichefriaßen in dem Hauptverstärkerweg vor dem Hauptverstärker angewandt werden, und mehrere Korrekturen können ebenfalls verwendet werden, um frequenzabhängige Charakteristiken des Verstärkers zu überwinden bzw. zu beseitigen. Die Erfindung schließt alle derartigen Konfigurationen ein.The techniques described in this patent are applicable to both single and multiple input signal operation. Figure 1 shows a single channel correction system, with the correction taking place in the error determining loop in the reference signal path. One correction may be applied in the main amplifier path before the main amplifier, and multiple corrections may also be used to overcome or eliminate frequency dependent characteristics of the amplifier. The invention includes all such configurations.

Figur 2 zeigt ausführlicher eine andere ähnliche bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, in der eine Phasen- und Amplitudenkorrektur in dem Hauptsignalweg ausgeführt wird. Komponenten, die die gleiche Funktion in Figur 2 wie in Figur 1 haben, haben die gleichen Bezeichnungen, und Stellen, an denen in den Figuren 3(a) bis (g) dargestellte Spektren erscheinen, sind durch die Buchstaben (a) bis (g) in Figur 2 angezeigt.Figure 2 shows in more detail another similar preferred embodiment of the invention in which phase and amplitude correction is carried out in the main signal path. Components having the same function in Figure 2 as in Figure 1, have the same designations, and locations where spectra shown in Figures 3(a) to (g) appear are indicated by letters (a) to (g) in Figure 2.

Die Eingabe in Figur 2 erfolgt in Form mehrerer Eingangssignale, jeweils in ihren eigenen Kanal, der beispielsweise einer von mehreren Kanälen, wie z.B. etwa 100 zellularen Telefonkanälen, sein kann. Solche Signale können dann in einem einzelnen Breitbandverstärker 4 verstärkt und für eine (nicht dargestellte) gemeinsame Antenne verwendet werden. Die Spektren von drei von n Eingangssignalen sind in den Figuren 3(a), (b) und (c) dargestellt. Die Eingangssignale werden jeweils durch Teiler 23 in zwei Wege geteilt, wobei ein Weg einen Eingang in einen Referenzweg-Kombinierer 26 bildet und der andere, nach einer Phasen- und Verstärkungseinstellung, einen Teil der Eingabe in den Hauptleistungsverstärker 4 bildet. Jedes der Eingangssignale wird durch Gruppen variabler Phasenverschiebungsund variabler Verstärkungskomponenten 24 und 25 in Phase und Amplitude unabhängig eingestellt, um die speziellen Verstärkungs- und Phasenanomalien des Leistungsverstärkers 4 bei den einzelnen Frequenzen jedes Signals zu kompensieren. Die in Verstärkung und Phase eingestellten Eingangssignale werden dann bei einem Kombinierer 28 addiert, um die Eingabe in den Hauptleistungsverstärker 4 zu bilden. Das Ausgangsspektrum des Verstärkers 4 ist in Figur 3(d) dargestellt und enthält Frequenzkomponenten unterhalb der Frequenz f&sub1; und oberhalb der Frequenz fn. Diese Komponenten repräsentieren die in dem Verstärker 4 verursachte Verzerrung und hängen von der Anzahl Frequenzen fn und ihrem Abstand im Frequenzspektrum ab. Sie sind in vereinfachter Form in den Figuren 3d und 3e nur veranschaulichend dargestellt. Eine Subtraktion des Fehlersignals von der Verstärkerausgabe bei dem Koppler 17 ergibt das Ausgangssignalspektrum der Figur 3 (e).The input in Figure 2 is in the form of a plurality of input signals, each in its own channel, which may, for example, be one of a plurality of channels, such as about 100 cellular telephone channels. Such signals may then be amplified in a single broadband amplifier 4 and used for a common antenna (not shown). The spectra of three of n input signals are shown in Figures 3(a), (b) and (c). The input signals are each split into two paths by dividers 23, one path forming an input to a reference path combiner 26 and the other, after phase and gain adjustment, forming part of the input to the main power amplifier 4. Each of the input signals is independently adjusted in phase and amplitude by sets of variable phase shift and variable gain components 24 and 25 to compensate for the particular gain and phase anomalies of the power amplifier 4 at the individual frequencies of each signal. The gain and phase adjusted input signals are then added at a combiner 28 to form the input to the main power amplifier 4. The output spectrum of the amplifier 4 is shown in Figure 3(d) and contains frequency components below the frequency f1 and above the frequency fn. These components represent the distortion induced in the amplifier 4 and depend on the number of frequencies fn and their spacing in the frequency spectrum. They are shown in simplified form in Figures 3d and 3e for illustrative purposes only. Subtracting the error signal from the amplifier output at the coupler 17 yields the output signal spectrum of Figure 3 (e).

Von dem Addierer 11 wird in gleicher Weise wie oben für Figur 1 beschrieben ein Fehlersignal abgeleitet, außer daß die Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten 6 und 7 in dem Referenzweg durch die Gruppe der Komponenten 24 und 25 in dem Eingabeweg zum Hauptverstärker ersetzt sind. Außerdem werden die Regelsignale für Phasen- und Amplitudenkomponenten von verschiedenen Stellen genommen. Das Fehlersignal hat das Spektrum der Figur 3(f) mit den Eingangssignalkomponenten bei einem sehr niedrigen Pegel.An error signal is derived from the adder 11 in the same manner as described above for Figure 1, except that the phase and gain adjustment components 6 and 7 in the reference path are replaced by the group of components 24 and 25 in the input path to the main amplifier. In addition, the control signals for phase and amplitude components are taken from different locations. The error signal has the spectrum Figure 3(f) with the input signal components at a very low level.

Eine automatische Einstellung eines Paars Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten 32 und 33 in den Gruppen 24 und 25 wird folgendermaßen erreicht. Ein Abtastwert des Fehlersignals wird durch den Richtungskoppler 22 erhalten und bildet über einen Teiler 40 eine Eingabe in jeden von zwei 90º-Phasenverschiebung-Mischern 42 und 43 (wobei zwei solche Mischer und damit gekoppelte Schaltungen für jedes Eingangssignal erforderlich sind, wobei in Figur 2 nur ein Paar dargestellt ist). Ein Abtastwert des ersten Eingangssignals wird unter Verwendung eines Richtungskopplers 34 erhalten und durch einen Teiler 35 in den Mischer 43 und eine 90º-Phasenverschiebungsschaltung 41 eingespeist. Die Ausgabe der Schaltung 35 liefert eine Eingabe für den Mischer 42. Ähnlich liefern Koppler in einer Gruppe 36 Signale für die anderen Paare Mischer, 90º-Phasenverschiebungsschaltungen und nachfolgenden Schaltungen.Automatic adjustment of a pair of phase and gain adjustment components 32 and 33 in groups 24 and 25 is achieved as follows. A sample of the error signal is obtained by directional coupler 22 and forms an input to each of two 90° phase shift mixers 42 and 43 via a divider 40 (two such mixers and circuits coupled thereto are required for each input signal, only one pair being shown in Figure 2). A sample of the first input signal is obtained using directional coupler 34 and fed through a divider 35 to mixer 43 and a 90° phase shift circuit 41. The output of circuit 35 provides an input to mixer 42. Similarly, couplers in a group 36 provide signals to the other pairs of mixers, quaver-phase circuits and subsequent circuits.

Das Netzwerk in Figur 2 ist mit 18' bezeichnet, um anzudeuten, daß es die gleiche Funktion wie das Rückkopplungsnetzwerk 18 von Figur 1 hat, außer daß es ein Regelsignal liefert, welches erlaubt, daß die Phase und Amplitude der Frequenz von jedem der Kanaleingangssignale für eine korrekte Auslöschung in dem Addierer 11 einzeln eingestellt wird, um ein entstörtes Fehlersignal zu liefern. In Figur 1 ist ein Eingangssigual für das Netzwerk 18 das Referenzsignal, und das andere ist das Fehlersignal, aber in Figur 2 ist eine Gruppe der Eingangssignale für das Netzwerk 18' das Hauptverstärker-Eingangssignal, und das andere ist das Fehlersignal nach einer Verstärkung durch den Verstärker 15 (und einer Phasen- und Amplitudenkorrektur durch seine zugeordneten Komponenten 13 und 14). Beide Netzwerke 18 und 18' verwenden somit Eingangssignale, welche die Eingangssignale des Verstärkers (in dem Haupt- oder Referenzweg) und das Fehlersignal enthalten.The network in Figure 2 is designated 18' to indicate that it has the same function as the feedback network 18 of Figure 1, except that it provides a control signal which allows the phase and amplitude of the frequency of each of the channel input signals to be individually adjusted for proper cancellation in the adder 11 to provide a suppressed error signal. In Figure 1, one input signal to the network 18 is the reference signal and the other is the error signal, but in Figure 2, one group of the input signals to the network 18' is the main amplifier input signal and the other is the error signal after amplification by the amplifier 15 (and phase and amplitude correction by its associated components 13 and 14). Both networks 18 and 18' thus use input signals which contain the input signals of the amplifier (in the main or reference path) and the error signal.

Durch Verwenden der Kanaleingangssignale, um die unerwünschten Komponenten des Fehlersignals zu identifizieren (d.h. die Frequenzen f&sub1; bis fn (Figur 3(f)) der Kanaleingangssignale in Figur 2) sind die Netzwerke 18 und 18' in der Lage, die erforderlichen Regelsignale zu liefern. In Figur 2 können die Eingangssignale von der Gruppe Koppler 36 dahingehend betrachtet werden, daß sie (in dem Mischer) verwendet werden, um die Frequenzen der Kanaleingangssignale in dem Fehlersignal von dem Koppler 22 auszuwählen. Zwei Wege, auf denen dies erreicht wird, werden nun mit Verweis auf Figur 2 beschrieben, zuerst durch ein Phasengleich-(I)- und 90º-Phasenverschiebungs-(Q)- Verfahren und zweitens durch ein Energieminimierungsverfahren.By using the channel input signals to identify the unwanted components of the error signal (i.e. the frequencies f₁ to fn (Figure 3(f)) of the channel input signals in Figure 2), the networks 18 and 18' are able to provide the required control signals. In Figure 2, the input signals from the set of couplers 36 can be viewed as being used (in the mixer) to control the frequencies of the channel input signals in the error signal from the coupler 22. Two ways in which this is achieved will now be described with reference to Figure 2, firstly by an in-phase (I) and quadrature (Q) method and secondly by an energy minimization method.

Die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals eines ausgeglichenen Mischers oder eines Phasendetektors, wie z.B. eines Diodenringmodulators, geht durch Null, wenn die Eingangssignale des Mischers um 90º phasenverschoben sind. Der Betrag der Gleichstromkomponente hängt von den Amplituden und der relativen Phase der Eingangssignale ab, und die relative Phase bestimmt das Vorzeichen der Gleichstromkomponente. Die Ausgaben der Mischer 42 und 43 repräsentieren gleichzeitige unabhängige Q- und I-Signale, und ihre Gleichstromkomponenten (siehe Figur 3(g)) werden durch Tiefpaßfilter 44 und 45 ausgewählt. Wenn diese beiden Gleichstromkomponenten bei Null liegen, sind die Eingangssignale f&sub1; bis fn aus dem Fehlersignal eliminiert.The DC component of the output signal of a balanced mixer or a phase detector such as a diode ring modulator passes through zero when the mixer's input signals are 90° out of phase. The magnitude of the DC component depends on the amplitudes and relative phase of the input signals, and the relative phase determines the sign of the DC component. The outputs of mixers 42 and 43 represent simultaneous independent Q and I signals, and their DC components (see Figure 3(g)) are selected by low-pass filters 44 and 45. When these two DC components are at zero, the input signals f1 through fn are eliminated from the error signal.

Weil diese Ausgangssignale Teil einer Hilfsschleife sind, die die Phasen- und Amplituden-Einstellkomponenten 32 und 33 regelt, ändern sich die Q- und I-Gleichstromkomponenten im Betrag, während Einstellungen stattfinden. Diese sich ändernden Gleichstromkomponenten werden Verstärkern 46 und 47 zugeführt, und, wenn die Ausgaben dieser Verstärker beide Null sind, ist die Phase und Amplitude des Fehlersignals für eine vollständige Auslöschung der Kanaleingangssignale von dem Fehlersignal korrekt. Da die Ausgaben der Verstärker unter sich ändernden Bedingungen positiv oder negativ werden, werden die Phasen und Amplituden der Kanaleingangssignale für eine vollständige Auslöschung unter Verwendung der Fehlersignale korrigiert, die an die Einstellkomponenten 31 und 32 angelegt werden.Because these output signals are part of an auxiliary loop that controls the phase and amplitude adjustment components 32 and 33, the Q and I DC components change in magnitude as adjustments take place. These changing DC components are applied to amplifiers 46 and 47, and when the outputs of these amplifiers are both zero, the phase and amplitude of the error signal is correct for complete cancellation of the channel input signals from the error signal. As the outputs of the amplifiers become positive or negative under changing conditions, the phases and amplitudes of the channel input signals are corrected for complete cancellation using the error signals applied to the adjustment components 31 and 32.

Da die Ausgaben der Verstärker nur den Sinn (die Richtung) der erforderlichen Regelsignale liefern, ist eine nachfolgende Integration unter Verwendung der Komponenten 48 und 49 notwendig. Diese summieren die Ausgangssignale des Verstärkers über die Zeit, um die korrekten Regelspannungspegel zu erhalten. Die Regelsignale für die Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten 32 und 33 werden dann durch die Ausgaben der Integratoren 48 und 49 gebildet. Wie dargestellt, ist der Integrator 48 mit der Komponente 32 verbunden, und der Integrator 49 ist mit der Komponente 33 verbunden, aber in Abhängigkeit von den Phasenbeziehungen am Eingang zu dem Netzwerk 18' infolge von Verzögerungen in den Schaltungen und Verbindungen könnte der Integrator 48 mit der Komponente 33 und der Integrator 49 mit der Komponente 32 verbunden sein. Eine Auswahl dieser Verbindungen kann empirisch vorgenommen werden, oder die in Figur 2 dargestellten Verbindungen können wie dargestellt hergestellt werden, aber manuell einstellbare Verzögerungen können am Eingang zu dem Netzwerk 18' eingefügt und eingestellt werden, um die Schaltungsfunktion richtig zu bilden.Since the outputs of the amplifiers only provide the sense (direction) of the required control signals, subsequent integration is necessary using components 48 and 49. These sum the amplifier outputs over time to obtain the correct control voltage levels. The control signals for the phase and gain adjustment components 32 and 33 are then formed by the outputs of integrators 48 and 49. As shown, integrator 48 is connected to component 32 and integrator 49 is connected to component 33, but depending on the phase relationships at the input to the network 18' due to delays in the circuits and connections, the integrator 48 could be connected to the component 33 and the integrator 49 to the component 32. A selection of these connections can be made empirically or the connections shown in Figure 2 can be made as shown but manually adjustable delays can be inserted and adjusted at the input to the network 18' to properly form the circuit function.

Man kann zeigen, daß die Regelsignale von den Integratoren 48 und 49 insofern voneinander unabhängig sind, als eine Änderung in einem Signal nicht von einer signifikanten Änderung in dem anderen begleitet wird, vorausgesetzt ein Fehler oder beide Fehler in der Amplitude und Phase des jeweiligen Eingangssignals in den Kombinierer 28 sind klein.It can be shown that the control signals from the integrators 48 and 49 are independent of each other in that a change in one signal is not accompanied by a significant change in the other, provided one or both of the errors in the amplitude and phase of the respective input signals to the combiner 28 are small.

Andere Phasen- und Verstärkungs-Einstellkomponenten in den Gruppen 24 und 25 werden in gleicher Weise mit jeweiligen Signalen von der Gruppe Koppler 36 geregelt, die als Eingaben in das andere Paar oben erwähnte Mischer verwendet werden. Der Teiler 40 liefert die anderen Eingaben für diese Paare Mischer.Other phase and gain adjustment components in the groups 24 and 25 are similarly controlled with respective signals from the group coupler 36 which are used as inputs to the other pair of mixers mentioned above. The divider 40 provides the other inputs to these pairs of mixers.

Das Netzwerk 18 von Figur 1 kann das gleiche Verfahren, aber in Einzelkanalform nutzen.The network 18 of Figure 1 may use the same method, but in single channel form.

Um eine Amplitude und Phase darzustellen, können die I- und Q-Signale durch eine Umwandlung von rechtwinkligen Koordinaten in Polarkoordinaten umgewandelt werden, um Polarkoordinaten zu liefern (d.h. Signale und I² + Q² und Tan&supmin;¹ Q/I werden abgeleitet). Die Verstärkungs- und Phasen-Einstellkomponenten werden dann durch die "Radius"- bzw. "Winkel"-Polarsignale regelt.To represent amplitude and phase, the I and Q signals can be converted by a rectangular coordinate conversion to polar coordinates to provide polar coordinates (i.e. signals and I² + Q² and Tan⊃min;¹ Q/I are derived). The gain and phase adjustment components are then controlled by the "radius" and "angle" polar signals, respectively.

Ähnliche Verfahren können in einem Rückkopplungsnetzwerk 20' und (ohne den Teiler 40) in dem Rückkopplungsnetzwerk 20 verwendet werden. Hier ist die Aufgabe, die Amplitude des Fehlersignals einzustellen, das angibt, daß eine Verzerrung in dem Koppler 17 die gleiche wie in dem Signal von dem Verstärker 4 ist, aber in Gegenphase ist, so daß eine Subtraktion und Auslöschung stattfindet. Zwei Eingaben vorn Teiler 40 sind mit (nicht dargestellten) Mischern im Netzwerk 20' verbunden, einer über eine (nicht dargestellte) 90º-Phasenverschiebung. Ausgaben von (nicht dargestellten) Integratoren werden zu Phasen- und Amplituden-Einstellkomponenten 13 und 14 weitergeleitet. Nur ein I- und ein Q-Signal wird abgeleitet, und nur eine Phasen- und eine Amplituden-Einstellkomponente wird verwendet.Similar methods can be used in a feedback network 20' and (without the divider 40) in the feedback network 20. Here the task is to adjust the amplitude of the error signal indicating that distortion in the coupler 17 is the same as in the signal from the amplifier 4, but is in antiphase so that subtraction and cancellation takes place. Two inputs from divider 40 are connected to mixers (not shown) in the network 20', one via a 90° phase shift (not shown). Outputs from integrators (not shown) are converted to phase and Amplitude adjustment components 13 and 14. Only one I and one Q signal are derived, and only one phase and one amplitude adjustment component are used.

Das oben erwähnte Energieminimierungsverfahren wird durch zwei Änderungen an Figur 2 in die Praxis umgesetzt. Erstens sind die Mischer 42 und 43 von einem Typ, bei dem die Gleichstromkomponente seines Ausgangssignals minimiert ist, wenn seine Eingangssignale um 90º phasenverschoben sind, wobei die Richtung einer Änderung des Ausgangssignals durch die Phase bestimmt ist. Zweitens sind die Verstärkerschaltungen 46 und 47 durch (nicht dargestellte) jeweilige Differenzierglieder ersetzt. Weil die Ausgaben des Mischers bei einem Minimum liegen, wenn die Phasen- und Amplitudenkomponenten 32 und 33 korrekt eingestellt sind, ist eine Differentiation erforderlich, um die Richtung der Änderung festzustellen, wobei wie vorher eine Integration erforderlich ist, die die jeweiligen Regelsignale für die Komponenten 32 und 33 liefert.The above-mentioned energy minimization method is put into practice by two changes to Figure 2. First, the mixers 42 and 43 are of a type in which the DC component of its output signal is minimized when its input signals are 90° out of phase, the direction of change in the output signal being determined by the phase. Second, the amplifier circuits 46 and 47 are replaced by respective differentiators (not shown). Since the outputs of the mixer are at a minimum when the phase and amplitude components 32 and 33 are correctly adjusted, differentiation is required to determine the direction of change, requiring, as before, integration which provides the respective control signals for the components 32 and 33.

Eine Energieminimierung wie oben beschrieben kann ebenfalls für die Rückkopplungsschaltung 20' unter Verwendung der oben erwähnten Eingaben und in einer Einzelkanalversion für das Netzwerk 20 verwendet werden. Andere bekannte Energieminimierungsverfahren sind ebenfalls geeignet, z.B. die Verwendung eines Diodendetektors.Energy minimization as described above can also be used for the feedback circuit 20' using the above-mentioned inputs and in a single channel version for the network 20. Other known energy minimization techniques are also suitable, e.g. the use of a diode detector.

Die für Breitbandsignale in dem Verstärker 4 erforderliche Phaseneinstellung kann mehr als 360º über das ganze Band betragen, und daher können die Phasen-Einstellkomponenten 6 und 13 und in der Gruppe 24 durch eine Kombination von geschalteten Verzögerungselementen, die einer 360º-Verzögerung oder mehr äquivalent sind, und Phasenverzögerungselementen mit einer Phasenänderung von bis zu 360º gebildet werden.The phase adjustment required for wideband signals in the amplifier 4 may be more than 360º over the whole band and therefore the phase adjustment components 6 and 13 and in the group 24 may be formed by a combination of switched delay elements equivalent to a 360º delay or more and phase delay elements with a phase change of up to 360º.

Weil die Aufgabe des Rückkopplungsnetzwerks 20' ist, die korrekte Amplitude und Phase des Fehlersignals sicherzustellen, ist ein Problem, das in der Anordnung von Figur 2 entstehen kann, daß die Frequenzen f&sub1; bis fn in dem Ausgangssignal von dem Koppler 17 einen solch hohen Betrag in der Eingabe vom Koppler 21 in das Rückkopplungsnetzwerk 20' aufweisen, das die kleinen verbleibenden Komponenten bei diesen Frequenzen anstelle von Verzerrungskomponenten detektiert werden. Dies hat Regelsignale für die Phasen- und Amplitudenkomponenten 13 und 14 zur Folge, die den gewünschten Signalen und nicht dem Fehlersignal (d.h. den Verzerrungskomponenten) proportional sind. Dieses Problem wird in einer bevorzugten Modifikation von Figur 2 überwunden, die in Figur 4 dargestellt ist. Hier wählt ein Richtungskoppler 50 die Frequenzen f&sub1; bis fn von der Ausgabe des Kombinierers 26 aus und wendet sie mittels eines Teilers 56, eines Verstärkers 51, einer Verzögerungsschaltung 52, einer Phasen-Einstellkomponente 53 und einer Amplituden-Einstellkomponente 54 auf einen Kombinierer 55 an, der eingerichtet ist, um von dem Koppler 50 abgeleitete Signale von den vom Koppler 21 abgeleiteten zu subtrahieren. Auf diese Weise werden die Beträge der Frequenzen f&sub1; bis fn in der Ausgabe des Kombinierers 55, die für das Rückkopplungsnetzwerk 20' verwendet wird, so reduziert, daß eine Detektion dieser Signale im wesentlichen nicht stattfindet. Ein weiteres Rückkopplungsnetzwerk 59, das die gleiche Form wie das Rückkopplungsnetzwerk 18' haben kann, wird verwendet, um die Phasen- und Amplituden-Einstellkomponenten 53 und 54 zu regeln. Die Eingangssignale für dieses Rückkopplungsnetzwerk werden von dem Teiler 56 bzw. durch einen Teiler 58 von einem Koppler 57 genommen. Ein Referenzsignal sollte jedoch als eine Alternative an irgendeiner Stelle zwischen dem Kombinierer 26 und dem Verstärker 51 oder dem Verzögerungselement 8 genommen werden. Als eine weitere Alternative kann eine separate Gruppe Komponenten, die den Komponenten 51 bis 54 und dem Rückkopplungsnetzwerk 59 entspricht, für jeden Eingangskanal vorgesehen werden, wenn ein Referenzsignal für das Rückkopplungsnetzwerk von jedem Kanal zwischen jeweiligen der Teiler 23 und der Koppler 36 genommen wird, wobei die andere Eingabe vom Koppler 57 durch Teiler genommen wird, die dem Teiler 58 entsprechen, für jeden Kanal eine von jedem. Ein weiterer Kombinierer ist mit den Ausgängen der Gruppen gekoppelt, und die kombinierten Ausgänge sind mit dem Kombinierer 55 verbunden.Because the purpose of the feedback network 20' is to ensure the correct amplitude and phase of the error signal, one problem that can arise in the arrangement of Figure 2 is that the frequencies f₁ to fn in the output signal from the coupler 17 have such a high magnitude in the input from the coupler 21 to the feedback network 20' that the small remaining components at these frequencies are detected instead of distortion components. This results in control signals for the phase and amplitude components 13 and 14 that correspond to the desired signals and not to the error signal (ie, the distortion components). This problem is overcome in a preferred modification of Figure 2 shown in Figure 4. Here, a directional coupler 50 selects frequencies f₁ to fn from the output of combiner 26 and applies them, through a divider 56, an amplifier 51, a delay circuit 52, a phase adjustment component 53 and an amplitude adjustment component 54, to a combiner 55 arranged to subtract signals derived from coupler 50 from those derived from coupler 21. In this way, the magnitudes of frequencies f₁ to fn in the output of combiner 55 used for feedback network 20' are reduced such that detection of these signals substantially does not occur. A further feedback network 59, which may have the same form as the feedback network 18', is used to control the phase and amplitude adjustment components 53 and 54. The input signals for this feedback network are taken from the divider 56 and through a divider 58 from a coupler 57 respectively. However, as an alternative, a reference signal should be taken at some point between the combiner 26 and the amplifier 51 or the delay element 8. As a further alternative, a separate group of components corresponding to components 51 to 54 and the feedback network 59 may be provided for each input channel, with a reference signal for the feedback network being taken from each channel between respective ones of the dividers 23 and the coupler 36, the other input being taken from the coupler 57 through dividers corresponding to the divider 58, one of each for each channel. Another combiner is coupled to the outputs of the groups, and the combined outputs are connected to combiner 55.

Die Filter 44 und 45, die Verstärker 46 und 47, die Integratoren 48 und 49 und etwaige Differenzierglieder, die in dem Energieminimierungsverfahren verwendet werden, können in Form einer programmierten Schaltung mit integriertem Digitalsignalprozessor (DSP) implementiert sein. Die Programmierung der DSPs ist in dem Buch "Digital Signal Processing Design" von Andrew Bateman und Warren Yates beschrieben, das von Pitman, London, 1988 veröffentlicht wurde. Diejenigen Teile der Figuren 2 und 4, welche die Schaltungen 44 bis 49 darstellen, können als einem Flußdiagramm zum Verarbeiten von Signalen von den Mischern 42 und 43 äquivalent betrachtet werden, weil diese Signale zuerst gefiltert, dann verstärkt und dann integriert werden. Die Programmierung eines DSP, um diese Funktionen auszuführen, ist für den Fachmann Routine. Kapitel 4 des oben erwähnten Buches beschreibt, wie Filter implementiert werden können; eine Verstärkung wird durch eine Multiplikation ausgeführt, wie auf den Seiten 18 bis 20 und 96 bis 97 des Buches beschrieben ist, und eine Integration ist einfach eine Summation und ist bei einer beliebigen Mikroprozessoranwendung ein wohlbekannt er Prozeß.The filters 44 and 45, the amplifiers 46 and 47, the integrators 48 and 49 and any differentiators used in the energy minimization process may be implemented in the form of a programmed circuit with an integrated digital signal processor (DSP). The programming of the DSPs is described in the book "Digital Signal Processing Design" by Andrew Bateman and Warren Yates, published by Pitman, London, 1988. Those parts of Figures 2 and 4, which illustrate circuits 44 to 49, can be considered equivalent to a flow chart for processing signals from mixers 42 and 43, because these signals are first filtered, then amplified, and then integrated. Programming a DSP to perform these functions is routine to those skilled in the art. Chapter 4 of the above-mentioned book describes how filters can be implemented; amplification is accomplished by multiplication, as described on pages 18 to 20 and 96 to 97 of the book, and integration is simply summation and is a well-known process in any microprocessor application.

Eines der Probleme, das beim Konstruieren von Schaltungen zum Linearisieren von Breitbandverstärkern auftritt, ist, daß diese Schaltungen genau arbeiten müssen, um eine Verzerrung zu beseitigen, und mit der Temperatur und der Alterung Probleme entstehen. DSPs leiden nicht an derartigen Problemen, weil sie digital arbeiten, und es ist daher vorteilhaft, so viele Schaltungen der Figuren 1, 2 und 4 wie möglich durch einen DSP zu ersetzen. Unerwünschte Gleichstromkomponenten können jedoch aus Mängeln in den Mischern und in den A/D-Wandlern in den DSP- Schaltungen entstehen. Solche unerwünschten Komponenten können praktisch beseitigt werden, indem dafür gesorgt wird, daß die DSP-Eingangssignale bei einer Tonfrequenz liegen, die erlaubt, daß ein Mischen in der Software ohne Einführen unerwünschter Gleichstromkomponenten durchgeführt wird. Für einen Betrieb in Echtzeit sollten auch Eingangsfrequenzen für DSPs vorzugsweise nicht höher als 5 kHz sein, obwohl zukünftige Fortschritte in der DSP-Technologie wahrscheinlich ermöglichen, daß höhere Frequenzen verwendet werden. In Anbetracht dieses Sachverhalts kann jedes der Rückkopplungsnetzwerke 18, 18', 20, 20' und 56 durch die Schaltung von Figur 5 ersetzt werden, obwohl ein (in Figur 5 dargestellter) DSP 60 im Multiplexbetrieb betrieben werden kann, um für mehr als eines der, oder gar alle, Netzwerke in einer Verstärkerkorrekturschaltung zu arbeiten. Außerdem kann der DSP 60 im Multiplexbetrieb betrieben werden, um für mehrere der Netzwerke 18' zu arbeiten, welche verschiedenen Eingangskanälen entsprechen. In der Praxis ist es besser, mehrere DSPS zu verwenden, von denen jeder als beispielsweise drei der Rückkopplungsnetzwerke fungiert.One of the problems encountered in designing circuits to linearize wideband amplifiers is that these circuits must operate precisely to eliminate distortion, and problems arise with temperature and aging. DSPs do not suffer from such problems because they operate digitally, and it is therefore advantageous to replace as many of the circuits of Figures 1, 2, and 4 as possible with a DSP. However, unwanted DC components can arise from deficiencies in the mixers and in the A/D converters in the DSP circuits. Such unwanted components can be virtually eliminated by ensuring that the DSP input signals are at an audio frequency that allows mixing to be performed in software without introducing unwanted DC components. For real-time operation, input frequencies for DSPs should also preferably be no higher than 5 kHz, although future advances in DSP technology will likely enable higher frequencies to be used. With this in mind, any of the feedback networks 18, 18', 20, 20' and 56 can be replaced by the circuit of Figure 5, although a DSP 60 (shown in Figure 5) can be multiplexed to operate for more than one, or even all, of the networks in an amplifier correction circuit. In addition, the DSP 60 can be multiplexed to operate for several of the networks 18' corresponding to different input channels. In practice, it is better to use several DSPs, each of which acts as, for example, three of the feedback networks.

Die Aufgabe der Schaltung von Figur 5 ist, die Frequenzen der Eingangssignale in den DSP so zu reduzieren, daß sie unterhalb etwa 1 kHz liegen. Nimmt man die Schaltung 18' der Figuren 2 und 4 als ein Beispiel, ist die Verbindung vom Koppler 34 bei 61 dargestellt, und die beiden Eingaben vom Teiler 40, die identisch sind und daher durch eine einzige Verbindung übermittelt werden können, sind bei 62 dargestellt. Diese Signale können in der Bandbreite 860 bis 900 MHz liegen, und die Frequenz eines speziellen Kanals in dieser Bandbreite wird gc bezeichnet. Mischer 63 und 64 empfangen Signale von jeweiligen Oszillatoren 65 und 66 bei Frequenzen g&sub1; und g&sub2;, die sich um etwa 1 kHz unterscheiden. Die unteren Seitenbänder der Mischer 63 und 64 werden durch Filter 66 und 68 so ausgewählt, daß ihre Ausgangsfrequenzen für einen einzelnen Kanal (gc-g1) und (gc-g2) sind. Falls ein Signal bei 61 als eine Referenzeingabe betrachtet wird und das bei 62 als ein Fehlersignal betrachtet wird, wird dann der Fehler durch die Mischer 63 und das Filter 67 zu einem Mischer 70 weiter übermittelt, dessen Ausgabe, welche die Frequenz (g&sub1;-g&sub2;) hat, ebenfalls das Fehlersignal trägt. Ein Referenzsignal, ebenfalls bei der Frequenz (g&sub1;-g&sub2;), wird durch Mischen der Ausgaben der Oszillatoren 65 und 66 in einem Mischer 72 erhalten. Die beiden Signale bei der Frequenz (g&sub1;- g&sub2;) werden durch Filter 73 und 74 ausgewählt und für den DSP 60 verwendet, welcher programmiert sein kann, um die Funktionen der in dem Netzwerk 18' dargestellten Kästen auszuführen. Wie oben erwähnt, ist die DSP-Programmierung für den Fachmann Routine, und es ist auf das Buch von Bateman und Yates verwiesen worden. Dieses Buch hat auch einen Abschnitt 6.3 über die Verarbeitung eines um 90º phasenverschobenen Signals und einen Abschnitt 6.5 über Modulationsverfahren, welche geeignete Verfahren für die Mischer 42 und 43 und die 90º-Phasenverschiebung 41 abdecken.The purpose of the circuit of Figure 5 is to reduce the frequencies of the input signals to the DSP to be below about 1 kHz. Taking the circuit 18' of Figures 2 and 4 as an example, the connection from coupler 34 is shown at 61 and the two inputs from divider 40, which are identical and can therefore be transmitted by a single connection, are shown at 62. These signals may be in the bandwidth 860 to 900 MHz and the frequency of a particular channel in this bandwidth is designated gc. Mixers 63 and 64 receive signals from respective oscillators 65 and 66 at frequencies g1 and g2 which differ by about 1 kHz. The lower sidebands of mixers 63 and 64 are selected by filters 66 and 68 such that their output frequencies for a single channel are (gc-g1) and (gc-g2). If a signal at 61 is considered a reference input and that at 62 is considered an error signal, then the error is passed through mixers 63 and filter 67 to a mixer 70 whose output, having frequency (g1-g2), also carries the error signal. A reference signal, also at frequency (g1-g2), is obtained by mixing the outputs of oscillators 65 and 66 in a mixer 72. The two signals at frequency (g1 - g2) are selected by filters 73 and 74 and applied to the DSP 60 which may be programmed to perform the functions of the boxes shown in the network 18'. As mentioned above, DSP programming is routine to those skilled in the art and reference has been made to the book by Bateman and Yates. This book also has a section 6.3 on processing a quadrature signal and a section 6.5 on modulation techniques which cover suitable techniques for the mixers 42 and 43 and the quadrature 41.

Beispiele von Subroutinen (a) bis (f) für einen Typ TMS 320C25, der als der DSP 60 verwendet werden kann, werden indes nun gegeben. Die Subroutinen sind in der Assembler-Sprache angegeben, wobei die erste Spalte Anweisungen und die zweite einen oder zwei Operanden enthält, die durch Kommata getrennt sind. Die Subroutinen verwenden Mnemoniks, die in den Handbüchern für diesen DSP-Typ angegeben sind, und Signale weisen selbsterklärende Mnemoniks auf. In der Subroutine (b) muß eine Phasenverschiebung um 90º in einem Weg von einer Verzögerung im anderen Weg begleitet werden.Examples of subroutines (a) to (f) for a type TMS 320C25, which can be used as the DSP 60, are now given. The subroutines are given in assembly language, with the first column containing instructions and the second one or two operands separated by commas. The subroutines use mnemonics given in the manuals for this DSP type, and signals have self-explanatory mnemonics. In subroutine (b) a A phase shift of 90º in one path may be accompanied by a delay in the other path.

a) Eingeben von Referenz- und Fehlersignalen von ADCsa) Inputting reference and error signals from ADCs

IN REFSIG, PA0 *Gib Referenzsignal einIN REFSIG, PA0 *Enter reference signal

IN ERSIG, PA1 *Gib Fehlersignal einIN ERSIG, PA1 *Enter error signal

b) Anwenden einer 90º-Phasenverschiebung auf das Referenzsignal, unter Verwendung eines Hilbert-Transformations filters und einer Verzögerungb) Apply a 90º phase shift to the reference signal using a Hilbert transform filter and a delay

LRLK AR1, HDEL1 *Zeige auf FilterverzögerungsstartLRLK AR1, HDEL1 *Point to filter delay start

LAC REFSIG *Lade ReferenzeingabeLAC REFSIG *Load reference input

SACL * *Gib in Filterverzögerungsleitung einSACL * *Enter in filter delay line

MPYK 0 *Lösche P-RegisterMPYK 0 *Clear P-Register

PAC *Lösche AkkumulatorPAC *Delete accumulator

LRLK AR1, HDEL11 *Zeige auf FilterverzögerungsendeLRLK AR1, HDEL11 *Point to filter delay end

RPTK NHDEL-1 *Stelle Wiederholzähler einRPTK NHDEL-1 *Set repeat counter

MACD HCOF11,*- *Multipliziere Akkumulierungen (engl. accumulates)MACD HCOF11,*- *Multiply accumulations (engl. accumulates)

APAC *Akkumuliere EndproduktAPAC *Accumulate final product

SACH REF90,1 *Sichere Hilbert-FilterergebnisSACH REF90,1 *Secure Hilbert filter result

LRLK AR1,HDEL6 *Zeige auf FilterverzögerungsmitteLRLK AR1,HDEL6 *Point to filter delay center

LAC * *Extrahiere SignalLAC * *Extract signal

SACL REF0 *Sichere als verzögertes SignalSACL REF0 *Safe as delayed signal

c) Mischen des Fehlersignals mit I,O-Versionen der Referenzsignalec) Mixing the error signal with I,O versions of the reference signals

LT ERSIG *Hole Fehlersignal in T-Reg.LT ERSIG *Get error signal in T-Reg.

MPY REF0 *Multipliziere mit I-ReferenzMPY REF0 *Multiply by I reference

PAC *Hole Produkt im AkkumulatorPAC *Get product in accumulator

SACH MIX1,1 *Sichere MischerergebnisSACH MIX1,1 *Safe mixing result

MPY REF90 *Multipliziere mit Q-ReferenzMPY REF90 *Multiply by Q reference

PAC *Hole Produkt im AkkumulatorPAC *Get product in accumulator

SACH MIX2,1 *Sichere MischerergebnisSACH MIX2,1 *Safe mixing result

d) Tiefdaßfiltern des Mischerergebnissesd) Deep filtering of the mixer result

LRLK AR1,L1DL1 *Zeige auf FilterverzögerungsstartLRLK AR1,L1DL1 *Point to filter delay start

LAC MIX1 *Lade MischerergebnisLAC MIX1 *Load mixer result

SACL * *Gib in Filterverzögerungsleitung einSACL * *Enter in filter delay line

MPYK 0 *Lösche P-RegisterMPYK 0 *Clear P-Register

PAC *Lösche AkkumulatorPAC *Delete accumulator

LRLK AR1,L1DL21 *Zeige auf FilterverzögerungsendeLRLK AR1,L1DL21 *Point to filter delay end

RPTK NLPDL-1 *Stelle Wiederholzähler einRPTK NLPDL-1 *Set repeat counter

MACD LCOF21,*- *Multipliziere AkkumulatorenMACD LCOF21,*- *Multiply accumulators

APAC *Akkumuliere EndproduktAPAC *Accumulate final product

SACH L1RES,1 *Sichere TiefpaßergebnisSACH L1RES,1 *Safe low-pass result

e) Skalieren des Tiefpaßergebnisses und Integrierene) Scaling the low-pass result and integrating

LT K *Integratorkonstante in TLT K *Integrator constant in T

MPY L1RES *Skaliere TiefpaßergebnisMPY L1RES *Scale low pass result

PAC *Hole Produkt im AkkumulatorPAC *Get product in accumulator

ADDH INT1 *Addiere in IntegratorinhalteADDH INT1 *Add in integrator contents

SACH INT1 *Sichere neues ErgebnisSACH INT1 *Save new result

SACH CNTRL1 *Sichere als RegelausgabeSACH CNTRL1 *Secure as standard output

f) Ausgeben der Regelspannungen an DACsf) Output of control voltages to DACs

OUT CNFRL1,PA0 *Gib an DAC1 ausOUT CNFRL1,PA0 *Output to DAC1

OUT CNTRL2,PA1 *Gib an DAC2 ausOUT CNTRL2,PA1 *Output to DAC2

Weil Figur 5 die Betriebsfrequenzen von der Bandbreite des Verstärkers 4 zu einer Bandbreite verschiebt, die für einen Betrieb durch einen DSP geeignet ist, ist das Verfahren als Offsetfrequenz-Digitalregelung bekannt. Übrigens sind die Frequenzen (gc-g1), (gc-g2) und (g&sub1;-g&sub2;) Zwischenfrequenzen, die über einen sehr weiten Bereich ausgewählt werden können, um verfügbare Mischer und Tiefpaßfilter anzupassen. Ein typischer Bereich liegt für einen bei 900 MHz arbeitenden Verstärker zwischen 100 und 800 MHz.Because Figure 5 shifts the operating frequencies from the bandwidth of the amplifier 4 to a bandwidth suitable for operation by a DSP, the method is known as offset frequency digital control. Incidentally, the frequencies (gc-g1), (gc-g2) and (g₁-g₂) are intermediate frequencies that can be selected over a very wide range to suit available mixers and low-pass filters. A typical The range for an amplifier operating at 900 MHz is between 100 and 800 MHz.

In Figur 6 ist ein alternativer Offset-Digital-Controller dargestellt, wo für das Beispiel des Netzwerks 18' Signale von dem Koppler 34 bei einer Verbindung 75 erscheinen und Signale von dem Teiler 40 bei einer Verbindung 76 erscheinen. Nach einem Durchgang durch einen Verstärker 77 wird das Signal bei der Verbindung 76, das als ein Fehlersignal betrachtet werden kann, an eine Schaltung 78 angelegt, deren Ausgaben um 90º gegeneinander phasenverschoben sind. Diese Ausgaben werden auf Mischer 80 und 81 angewandt, welche jeweilige um 90º phasenverschobene Signale von einem Offsetgenerator 82 empfangen. Somit erscheinen zwei, durch 90º getrennte Signale bei der Frequenz gc+g0 am Ausgang einer kombinierenden Schaltung 83, wo g&sub0; die Frequenz des Oszillators 82 ist und für eine DSP-Verarbeitung bei etwa 1 kHz geeignet ist. Eine Phasenverschiebungsschaltung 85 liefert den notwendigen Phasenunterschied für Signale, die von dem Oszillator 82 an die Schaltungen 80 und 81 angelegt werden.In Figure 6 an alternative offset digital controller is shown, where for the example of network 18' signals from the coupler 34 appear at a connection 75 and signals from the divider 40 appear at a connection 76. After passing through an amplifier 77 the signal at connection 76, which can be considered an error signal, is applied to a circuit 78 whose outputs are 90° out of phase with each other. These outputs are applied to mixers 80 and 81 which receive respective 90° out of phase signals from an offset generator 82. Thus two signals separated by 90° appear at the frequency gc+g0 at the output of a combining circuit 83 where g0 is the frequency of the oscillator 82 and is suitable for DSP processing at about 1 kHz. A phase shift circuit 85 provides the necessary phase difference for signals applied from the oscillator 82 to the circuits 80 and 81.

Das Signal bei der Verbindung 75, welches als ein Referenzsignal betrachtet werden kann, wird an eine Schaltung 86 angelegt, wobei zwei Ausgaben durch 90º in der Phase getrennt sind, welche für Mischer 87 bzw. 88 verwendet werden, die ebenfalls Signale von einer Teilerschaltung 89 empfangen, die mit dem Ausgang der kombinierenden Schaltung 83 verbunden ist. Als Folge liegen die Ausgaben der Mischer 87 und 88 beide bei der Frequenz g&sub0;, sind aber in der Phase durch 90º getrennt. Diese Signale werden durch Filter 90 und 91 ausgewählt und bilden I- und Q-Signale für einen DSP 60', der der gleiche wie der DSP 60 ist, außer daß keine den im Netzwerk 18' dargestellten Komponenten 35, 41, 42 und 43 äquivalenten Verarbeitungsschritte vorliegen.The signal at connection 75, which may be considered a reference signal, is applied to a circuit 86 having two outputs separated by 90° in phase which are used for mixers 87 and 88 respectively which also receive signals from a divider circuit 89 connected to the output of combining circuit 83. As a result, the outputs of mixers 87 and 88 are both at frequency g₀ but separated in phase by 90°. These signals are selected by filters 90 and 91 and form I and Q signals for a DSP 60' which is the same as DSP 60 except that there are no processing steps equivalent to the components 35, 41, 42 and 43 shown in network 18'.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung können Phasen- und Amplituden-Regelsignale direkt durch die in Figur 7 dargestellte Schaltung bereitgestellt werden, welche deshalb für eines der oder alle Rückkopplungsnetzwerke der Figuren 1, 2 und 4 verwendet werden kann. Nimmt man wieder die Schaltung 18' als ein Beispiel, erscheint das Signal vom Koppler 34 auf einer Verbindung 93 und kann als ein Referenzsignal betrachtet werden, und das Signal vom Teiler 40 erscheint auf einer Verbindung 94 und kann als ein Fehlersignal betrachtet werden. Die Verbindung 94 ist mittels eines Amplitudenbegrenzers 95 mit einem Mischer 96 verbunden, der als ein Phasendetektor dient und dessen anderer Eingang mit der Verbindung 93 gekoppelt ist. Somit erscheint ein Phasen-Fehlersignal am Ausgang des Detektors 96 und ist in diesem Beispiel mit der Phasen-Einstellkomponente 32 verbunden. Um ein Amplituden-Fehlersignal zu erhalten, wird ein Kohärenzdetektor 97 verwendet, der gleichphasige Signale empfangen muß. Dies wird erreicht, indem eine variable Phasenverschiebungsschaltung 98 zwischen die Verbindung 94 und den Detektor 97 gekoppelt wird und die Phasenverschiebung der Schaltung 98 automatisch geregelt wird, wobei eine Anordnung verwendet wird, die ihre Ausgabe um 90º phasenverschoben mit dem Referenzsignal auf der Verbindung 93 verriegelt, und dann ist die notwendige gleichphasige Beziehung für den Kohärenzdetektor durch eine 90º-Phasenverschiebungsschaltung 99 geschaffen. Eine Regelung für die Phasenverschiebungsschaltung 98 wird von einem Phasendetektor 101 abgeleitet, der Signale vom Ausgang der Phasenverschiebungsschaltung 98 und der Verbindung 93 empfängt. Niedrige Frequenzen von dem Detektor 101 werden durch ein Filter 102 ausgewählt und als ein Regelsignal an die variable Phasenverschiebungsschaltung 98 angelegt. Falls die Ausgabe der Schaltung 98 und Signale auf der Verbindung 93 nicht um 90º phasenverschoben sind, wird somit die durch die Schaltung 98 angewandte Phasenverschiebung eingestellt, bis eine 90º-Phasenverschiebung erreicht ist. Das Ausgangssignal des Detektors 97 ist dem Amplitudenfehler proportional und ist in diesem Beispiel gekoppelt, um die Amplituden-Einstellkomponente 33 zu regeln. Als eine Alternative kann ein Schleifenfilter 102 durch einen Verstärker parallel mit einer Integrationsschaltung ersetzt werden, was einen Proportional-Plus-Integral-Controller für die variable Phasenverschiebungsschaltung 98 schafft.In another embodiment of the invention, phase and amplitude control signals can be provided directly by the circuit shown in Figure 7, which can therefore be used for any or all of the feedback networks of Figures 1, 2 and 4. Again taking circuit 18' as an example, the signal from coupler 34 appears on connection 93 and can be considered a reference signal, and the signal from divider 40 appears on connection 94 and may be considered as an error signal. The connection 94 is connected by means of an amplitude limiter 95 to a mixer 96 which acts as a phase detector and has its other input coupled to the connection 93. Thus a phase error signal appears at the output of the detector 96 and is in this example connected to the phase adjustment component 32. To obtain an amplitude error signal a coherence detector 97 is used which must receive in-phase signals. This is achieved by coupling a variable phase shift circuit 98 between the connection 94 and the detector 97 and automatically controlling the phase shift of the circuit 98 using an arrangement which locks its output 90° out of phase with the reference signal on the connection 93 and then the necessary in-phase relationship for the coherence detector is provided by a 90° phase shift circuit 99. Control for the phase shift circuit 98 is derived from a phase detector 101 which receives signals from the output of the phase shift circuit 98 and the connection 93. Low frequencies from the detector 101 are selected by a filter 102 and applied as a control signal to the variable phase shift circuit 98. Thus, if the output of the circuit 98 and signals on the connection 93 are not 90° out of phase, the phase shift applied by the circuit 98 is adjusted until a 90° phase shift is achieved. The output signal of the detector 97 is proportional to the amplitude error and is coupled in this example to control the amplitude adjustment component 33. As an alternative, a loop filter 102 can be replaced by an amplifier in parallel with an integration circuit, creating a proportional plus integral controller for the variable phase shift circuit 98.

In den Figuren dargestellte Phasen-Einstellkomponenten können unter Verwendung einer 90º-Phasenverschiebung-Hybridschaltung konstruiert werden, wobei zwei Ports mit Kapazitätsdioden (d.h. Dioden, deren Kapazität sich mit der angelegten Vorspannung ändert) verbunden sind. In diesem Zusammenhang kann eine 90º-Phasenverschiebung-Hybridschaltung als einen ersten Port aufweisend betrachtet werden, an dem ein Eingangssignal angelegt wird, jeweilige zweite und dritte Forts, mit denen die Kapazitätsdioden verbunden sind, und einen vierten Port, der die Ausgabe für die Schaltung liefert. Signale an den zweiten und dritten Ports sind um 90º phasenverschoben, und eine Variation der Endkapazität dieser Forts liefert eine Phasenverschiebung zwischen den ersten und vierten Forts. Die in dieser Patentschrift erwähnten Amplituden-Einstellkomponenten können auch unter Verwendung einer 90º-Phasenverschiebung- Hybridschaltung konstruiert sein, aber in diesem Fall sind die Kapazitätsdioden durch PIN-Dioden ersetzt. In beiden Fällen werden die Regelsignale als Vorspannungssignale für die Kapazitäts- oder PIN-Dioden entsprechend angelegt.Phase adjustment components shown in the figures can be constructed using a 90º phase shift hybrid circuit, with two ports connected to capacitance diodes (i.e. diodes whose capacitance changes with the applied bias voltage). In this context, a 90º phase shift hybrid circuit can be considered as having a first port to which an input signal is applied, respective second and third ports to which the capacitance diodes are connected, and a fourth port which provides the output for the circuit. Signals at the second and third ports are 90º out of phase, and varying the final capacitance of these ports provides a phase shift between the first and fourth ports. The amplitude adjustment components mentioned in this patent can also be constructed using a 90º phase shift hybrid circuit, but in this case the capacitance diodes are replaced by PIN diodes. In both cases, the control signals are applied as bias signals for the capacitance or PIN diodes, respectively.

Man wird einsehen, daß die Erfindung auf viele andere Arten als die speziell beschriebenen in die Praxis umgesetzt werden kann.It will be appreciated that the invention may be put into practice in many ways other than those specifically described.

Eine Breitbandverstärkung kann unter Verwendung einer einzigen Eingabe und einzelner oder mehrerer fehlerbestimmender Schleifen erreicht werden, wobei die letztgenannte separate Eingangssignale für das Netzwerk 18 ableitet oder äquivalente Tiefpaßfilter nutzt.Broadband amplification can be achieved using a single input and single or multiple error-determining loops, the latter deriving separate input signals to the network 18 or using equivalent low-pass filters.

Eine weitere Implementierung könnte als ein Mitkopplung- "Transmitter" beschrieben werden, bei dem einzelne Eingangssignale beim Basisband (Tonfrequenz) liegen. Diese Signale werden dann vor einer Verstärkung in Hochfrequenz umgewandelt. In solch einem Transmitter können sich die Stellen, von denen Signale für zumindest einige der Rückkopplungsnetzwerke genommen werden, um Regelsignale für eine Amplituden und Phasenregelung abzuleiten, von den in den Figuren dargestellten unterscheiden. Einige können von den Toneingangssignalen abgeleitet werden.Another implementation could be described as a feedforward "transmitter" where individual input signals are at baseband (audio frequency). These signals are then converted to high frequency before amplification. In such a transmitter, the locations from which signals are taken for at least some of the feedback networks to derive control signals for amplitude and phase control may be different from those shown in the figures. Some may be derived from the audio input signals be derived.

Claims (26)

1. Vorrichtung zum Reduzieren der durch einen Verstärker erzeugten Verzerrung mit1. Device for reducing the distortion produced by an amplifier with einem ein Fehlersignal erzeugenden Mittel für eine Verbindung mit dem Eingang und Ausgang eines Verstärkers zum Ableiten eines Fehlersignals, das von der Ausgabe des Verstärkers und dem Verstärker zugeführten Eingangssignalen abhängig ist, von dem gefordert wird, unverzerrte Ausgangssignale zu bereitzustellen,an error signal generating means for connection to the input and output of an amplifier for deriving an error signal dependent on the output of the amplifier and input signals supplied to the amplifier required to provide undistorted output signals, einem Korrekturmittel zum Löschen der Verzerrung in den Ausgangssignalen des Verstärkers durch Verwenden des Fehlersignals, um ein korrigiertes Signal zu liefern,a correction means for cancelling the distortion in the output signals of the amplifier by using the error signal to provide a corrected signal, wobei das ein Fehlersignal erzeugende Mittel seriell verbundene, unabhängig wirkende erste Amplituden-Einstellmittel und zweite Phasen-Einstellmittel aufweist zum automatischen Einstellen der Amplitude bzw. Phase zumindest eines von dem Fehlersignal,wherein the error signal generating means comprises serially connected, independently acting first amplitude adjusting means and second phase adjusting means for automatically adjusting the amplitude and phase of at least one of the error signals, einem beim Erzeugen des Fehlersignals verwendeten Signal, unda signal used in generating the error signal, and einem beim Liefern des korrigierten Signals verwendeten Signal,a signal used in providing the corrected signal, als Antwort auf jeweilige erste und zweite, gleichzeitig abgeleitete Regelsignale, um eine verbesserte Auslöschung der Verzerrung zu ergeben, undin response to respective first and second simultaneously derived control signals to provide improved cancellation of the distortion, and einem Regelmittel zum Erzeugen der ersten und zweiten Regelsignale aus zumindest zwei Signalen, von denen eines von den Eingangssignalen oder daraus abgeleiteten Signalen abhängig ist.a control means for generating the first and second control signals from at least two signals, one of which is dependent on the input signals or signals derived therefrom. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das ein Fehlersignal erzeugende Mittel derart ist, daß die ersten und zweiten Regelsignale im wesentlichen voneinander unabhängig sind, zumindest wenn die Verzerrung nahezu ausgelöscht ist.2. Apparatus according to claim 1, wherein the means for generating an error signal is such that the first and second control signals are substantially independent of each other, at least when the distortion is substantially cancelled. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das ein Fehlersignal erzeugende Mittel aufweist3. Device according to claim 1 or 2, wherein the means for generating an error signal comprises ein Subtraktionsmittel zum Subtrahieren der Eingangssignale von für die Ausgangssignale des Verstärkers repräsentativen Signalen beim Erzeugen des Fehlersignals unda subtraction means for subtracting the input signals from signals representative of the output signals of the amplifier when generating the error signal and bei dem die ersten und zweiten Einstellmittel angeordnet sind, um die Phase und Amplitude der Eingangssignale in den Verstärker oder in das Subtraktionsmittel als Antwort auf die Regelsignale so einzustellen, daß das Fehlersignal im wesentlichen nur die Verzerrung enthält.wherein the first and second adjusting means are arranged to adjust the phase and amplitude of the input signals to the amplifier or to the subtraction means in response to the control signals so that the error signal contains substantially only the distortion. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit unabhängig wirkenden dritten und vierten Einstellmitteln, um die Phase bzw. Amplitude des Fehlersignals als Antwort auf jeweilige dritte und vierte gleichzeitige unabhängige Regelsignale automatisch so einzustellen, daß das Korrekturmittel eine im wesentlichen optimale Auslöschung der Verzerrung ausführt.4. Apparatus according to claim 3, comprising independently acting third and fourth adjustment means for automatically adjusting the phase and amplitude of the error signal, respectively, in response to respective third and fourth simultaneous independent control signals so that the correction means performs substantially optimal cancellation of the distortion. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Mittel zum Kombinieren mehrerer Eingangssignalkanäle, um eine einzige Eingabe in den Verstärker zu schaffen, und bei dem5. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising a means for combining multiple input signal channels to provide a single input to the amplifier, and in which die ersten und zweiten Einsteilmittel mehrere Phasen- und Amplituden-Einstellelemente, ein Paar für jeden Eingangskanal, aufweisen.the first and second adjusting means comprise a plurality of phase and amplitude adjusting elements, one pair for each input channel. 6. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der das Regelmittel ein Verarbeitungsmittel zum Verarbeiten erster und zweiter Regelmittel-Eingangssignale mit den beiden Eingangssignalen aufweist, um die ersten und zweiten Regelsignale zu liefern,6. Apparatus according to any preceding claim, wherein the control means comprises processing means for processing first and second control means input signals with the two input signals to provide the first and second control signals, einem ersten Mittel zum Ableiten der ersten Regelmittel- Eingangssignale von einer Stelle in der Vorrichtung, wo ein für die Eingangssignale repräsentatives Signal auftritt, unda first means for deriving the first control means input signals from a location in the device where a signal representative of the input signals occurs, and einem zweiten Mittel zum Ableiten der zweiten Regelmittel- Eingangssignale von einer Stelle in der Vorrichtung, wo ein für das Fehlersignal repräsentatives Signal auftritt.a second means for deriving the second control means input signals from a location in the device where a signal representative of the error signal occurs. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, soweit abhängig nach Anspruch 5, bei der7. Device according to claim 6, as dependent on claim 5, in which das Verarbeitungsmittel mehrere Untereinheiten enthält, eine mit jedem Eingangssignalkanal verbunden, und zum Liefern eines der ersten und eines der zweiten Regelsignale an die Einstellelemente des zugeordneten Kanals,the processing means includes a plurality of subunits, one connected to each input signal channel, and for supplying one of the first and one of the second control signals to the adjustment elements of the associated channel, das erste Mittel ein Mittel zum Ableiten eines Signals von jedem Eingangssignalkanal aufweist, um erste Regelmittel-Eingangssignale, eines für jedes Untereinheit, zu liefern,the first means comprises means for deriving a signal from each input signal channel to provide first control means input signals, one for each sub-unit, das zweite Mittel ein Mittel zum Ableiten des Fehlersignals an einem Eingang in das Korrekturmittel enthält, undthe second means includes means for deriving the error signal at an input to the correction means, and ein Mittel zum Teilen des abgeleiteten Fehlersignals in mehrere zweite Regelmittel-Eingangssignale, eines für jede Untereinheit.means for dividing the derived error signal into a plurality of second control means input signals, one for each sub-unit. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 5 bis 7, soweit abhängig nach Anspruch 4, bei der das Regelmittel ein Mittel zum Verarbeiten dritter und vierter Regelmittel- Eingangssignale aufweist, um die dritten und vierten Regelsignale zu liefern,8. Apparatus according to claim 4 or any of claims 5 to 7 when dependent on claim 4, wherein the control means comprises means for processing third and fourth control means input signals to provide the third and fourth control signals, ein drittes Mittel zum Ableiten der dritten Regelmittel Eingangssignale von einer Stelle in der Vorrichtung, wo ein für das Ausgangssignal des Korrekturmittels repräsentatives Signal auftritt, unda third means for deriving the third control means input signals from a location in the device where a signal representative of the output signal of the correction means occurs, and ein viertes Mittel zum Ableiten der vierten Regelmittel- Eingangssignale von einer Stelle in der Vorrichtung, wo ein für das Fehlersignal repräsentatives Signal auftritt.fourth means for deriving the fourth control means input signals from a location in the device where a signal representative of the error signal occurs. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, soweit abhängig nach Anspruch 7, bei der das Mittel zum Ableiten des Fehlersignals an einem Eingang in das Korrekturmittel ebenfalls das vierte Mittel bildet.9. Apparatus according to claim 8, as dependent on claim 7, wherein the means for deriving the error signal at an input to the correction means also forms the fourth means. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel, oder deren Untereinheiten, konstruiert ist, um phasengleiche und um 90º phasenverschobene Signale aus den Regelmittel-Eingangssignalen oder dafür repräsentativen Signalen abzuleiten und um Regelsignale zu liefern, die mittels Polarität und Betrag der relativen Phasen und Amplituden der Regelmittel-Eingangssignale repräsentativ sind, die an dieses Verarbeitungsmittel oder Untereinheit angelegt werden.10. Apparatus according to any one of claims 6 to 9, wherein at least one of the processing means, or sub-units thereof, is designed to derive in-phase and quadrature signals from the control means input signals or signals representative thereof and to provide control signals representative by polarity and magnitude of the relative phases and amplitudes of the control means input signals applied to that processing means or sub-unit. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel oder deren Unterheiten aufweist11. Device according to one of claims 6 to 9, in which at least one of the processing means or their sub-units has erste und zweite Mischer und ein Verschiebungsmittel für eine 90º-Phasenverschiebung, das an einen Eingang des zweiten Mischers angeschlossen ist, wobei der erste Mischer und das Verschiebungsmittel verbunden sind, um die ersten bzw. zweiten oder dritten bzw. vierten Regelmittel-Eingangssignale oder dafür repräsentative Signale zu empfangen, undfirst and second mixers and a 90° phase shift means connected to an input of the second mixer, the first mixer and the shift means being connected to receive the first and second or third and fourth control means input signals, respectively, or signals representative thereof, and erste und zweite Gruppen, jede mit einem Tiefpaßfilter, Differenziermittel und Integrationsmittel, die hintereinander geschaltet sind, wobei Eingänge der ersten und zweiten Gruppen mit den Ausgängen der ersten bzw. zweiten Mischer verbunden sind und Ausgänge der ersten und zweiten Gruppen jeweils eines der Regelsignale liefern.first and second groups, each comprising a low-pass filter, differentiating means and integrating means connected in series, wherein inputs of the first and second groups are connected to the outputs of the first and second mixers respectively and outputs of the first and second groups each supply one of the control signals. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel oder deren Untereinheiten aufweist12. Device according to one of claims 6 to 9, in which at least one of the processing means or their subunits has erste und zweite Mischer und ein Verschiebungsmittel für eine 90º-Phasenverschiebung, das an einen Eingang des zweiten Mischers angeschlossen ist, wobei der erste Mischer und das Verschiebungsmittel verbunden sind, um die ersten bzw. zweiten oder dritten bzw. vierten Regelmittel-Eingangssignale zu empfangen, undfirst and second mixers and a 90° phase shift means connected to an input of the second mixer, the first mixer and the shift means being connected to receive the first and second or third and fourth control means input signals, respectively, and erste und zweite Gruppen, jede mit einem Tiefpaßfilter, einem Verstärker und Integrationsmittel, die hintereinander geschaltet sind, wobei Eingänge der ersten und zweiten Gruppen mit den Ausgängen der ersten bzw. zweiten Mischer verbunden sind und Ausgänge der ersten und zweiten Gruppen jeweils eines der Regelsignale liefern.first and second groups, each comprising a low-pass filter, an amplifier and integration means, which are connected in series, inputs of the first and second groups being connected to the outputs of the first and second mixers, respectively, and outputs of the first and second groups each supplying one of the control signals. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel ein Offsetmittel zum Reduzieren der Frequenzen der Regelmittel-Eingangssignale enthält.13. Device according to one of claims 6 to 12, in which at least one of the processing means contains an offset means for reducing the frequencies of the control means input signals. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das Offsetmittel aufweist14. Device according to claim 13, wherein the offset means comprises erste und zweite Signalgeneratoren mit Ausgangsfrequenzen, deren Frequenzdifferenz gleich der erforderlichen reduzierten Frequenz der Regelmittel-Eingangssignale ist,first and second signal generators with output frequencies, the frequency difference of which is equal to the required reduced frequency of the control means input signals, dritte und vierte Mischer, die gekoppelt sind, um die Ausgaben der ersten bzw. zweiten Signalgeneratoren und jeweilige der Regelmittel-Eingangssignale für dieses Verarbeitungsmittel zu empfangen,third and fourth mixers coupled to receive the outputs of the first and second signal generators respectively and respective control means input signals for that processing means, ein Mittel zum Auswählen der unteren Seitenbänder der Ausgangssignale der dritten und vierten Mischer,means for selecting the lower sidebands of the output signals of the third and fourth mixers, einen fünften Mischer, der gekoppelt ist, um die Ausgangssignale der Signalgeneratoren zu empfangen,a fifth mixer coupled to receive the output signals of the signal generators, einen sechsten Mischer, der gekoppelt ist, um die unteren Seitenbänder zu empfangen, unda sixth mixer coupled to receive the lower sidebands, and ein Mittel zum Auswählen der unteren Seitenbänder der Ausgangssignale der fünften und sechsten Mischer als die Regelmittel-Eingangssignale mit reduzierter Frequenz.means for selecting the lower sidebands of the output signals of the fifth and sixth mixers as the reduced frequency control means input signals. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel enthält15. Device according to claim 13, wherein at least one of the processing means contains einen Signalgenerator mit einer Ausgangsfrequenz bei der erforderlichen reduzierten Frequenz der Regelmittel-Eingangssignale und zwei, um 90º gegeneinander phasenverschobenen Ausgänge,a signal generator with an output frequency at the required reduced frequency of the control means input signals and two outputs phase-shifted by 90º from each other, erste und zweite Paare Mischer, wobei jedes Paar einen Eingangsanschluß aufweist, der angeschlossen ist, um um 90º phasenverschobene Signale an die jeweiligen Mischer des Paars anzulegen, bzw. verbunden ist, um die Regelmittel-Eingangssignale für dieses Verarbeitungsmittel zu empfangen,first and second pairs of mixers, each pair having an input terminal connected to apply quadrature phase-shifted signals to the respective mixers of the pair, and connected to receive the control means input signals for that processing means, respectively, wobei die Mischer des ersten Paars verbunden sind, um die jeweiligen Ausgaben des Signalgenerators zu empfangen, und einen Ausgangsanschluß aufweisen, der verbunden ist, um die Ausgangssignale der Mischer zu kombinieren,wherein the mixers of the first pair are connected to receive the respective outputs of the signal generator and have an output terminal connected to combine the output signals of the mixers, wobei die Mischer des zweiten Paars verbunden sind, um die kombinierten Ausgangssignale des ersten Paars zu empfangen und separate Ausgangsanschlüsse aufweisen, undwherein the mixers of the second pair are connected to receive the combined output signals of the first pair and have separate output terminals, and ein Mittel zum Auswählen der unteren Seitenbänder der Mischer des zweiten Paars als die Regelmittel-Eingangssignale mit reduzierter Frequenz.means for selecting the lower sidebands of the mixers of the second pair as the reduced frequency control means input signals. 16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei der die Regelmittel-Eingangssignale mit reduzierter Frequenz im Betrieb zu einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung (einem DSP- Chip) durchgelassen werden, die einen Teil des Verarbeitungsmittels bildet.16. Apparatus according to claim 13, 14 or 15, wherein the control means input signals are passed at reduced frequency in operation to a digital signal processing circuit (a DSP chip) forming part of the processing means. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei der zumindest eines der Verarbeitungsmittel oder deren Untereinheiten ein Polarkoordinatenmittel aufweist, um Amplituden Regel- und Phasen-Regelsignale als die ersten bzw. zweiten Regelsignale und/oder dritte bzw. vierte Regelsignale zu liefern.17. Device according to one of claims 6 to 9, in which at least one of the processing means or their subunits comprises a polar coordinate means for providing amplitude control and phase control signals as the first and second control signals and/or third and fourth control signals, respectively. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Polarkoordinatenmittel aufweist18. Device according to claim 17, wherein the polar coordinate means comprises ein Phasen-Einstellmittel, um die Phase der beiden Regelmittel-Eingangssignale für diesen Prozessor so einzustellen, daß sie um 90º phasenverschoben sind,a phase adjustment means for adjusting the phase of the two control means input signals for this processor so that they are phase-shifted by 90º, einen Kohärenzdetektor, der gekoppelt ist, um die um 90º phasenverschobenen Regelmittel-Eingangssignale zum Erzeugen der ersten Regelsignale zu empfangen,a coherence detector coupled to receive the quadrature control means input signals for generating the first control signals, einen Amplitudenbegrenzer, der gekoppelt ist, um eines der Regelmittel-Eingangssignale für den Prozessor zu empfangen, undan amplitude limiter coupled to receive one of the control means input signals to the processor, and einen Phasendetektor zum Erzeugen der zweiten Regelsignale, der gekoppelt ist, um die Ausgabe des Amplitudenbegrenzers und als Referenzeingabe das andere der Eingangssignale des Regelmittels zu empfangen.a phase detector for generating the second control signals, coupled to receive the output of the amplitude limiter and as a reference input the other of the input signals of the control means. 19. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, bei der zumindest eines der ersten und zweiten Einstellmittel und, wenn vorhanden, der dritten und vierten Einstellmittel einen Verstärker enthalten.19. Apparatus according to any preceding claim, wherein at least one of the first and second adjustment means and, if present, the third and fourth adjustment means comprise an amplifier. 20. Verfahren zum Reduzieren der durch einen Verstärker erzeugten Verzerrung mit den Schritten20. A method for reducing distortion produced by an amplifier, comprising the steps of Ableiten eines Fehlersignals, das von den Ausgangssignalen des Verstärkers und Eingangssignalen abhängig ist, die dem Verstärker zugeführt werden, von dem gefordert wird, unverzerrte Ausgangssignale zu liefern,Deriving an error signal that depends on the output signals of the amplifier and input signals fed to the amplifier, which is required to provide undistorted output signals, Löschen der durch den Verstärker erzeugten Verzerrung, wobei das Fehlersignal verwendet wird, um ein korrigiertes Fehlersignal zu liefern,Canceling the distortion produced by the amplifier, wherein the error signal is used to provide a corrected error signal, automatisches Vornehmen getrennter Amplitudeneinstellungen und Phaseneinstellungen der Reihe nach an zumindest einem von dem Fehlersignal,automatically making separate amplitude adjustments and phase adjustments in sequence to at least one of the error signals, einem beim Erzeugen des Fehlersignals verwendeten Signal unda signal used in generating the error signal and einem beim Liefern des korrigierten Signals verwendeten Signal,a signal used in providing the corrected signal, als Antwort auf jeweilige gleichzeitig abgeleitete erste und zweite Regelsignale, um eine wesentlich verbesserte Auslöschung der Verzerrung zu ergeben, undin response to respective simultaneously derived first and second control signals to provide substantially improved cancellation of the distortion, and Erzeugen der Regelsignale aus zumindest zwei Signalen, von denen eines von den Eingangssignalen oder davon abgeleiteten Signale abhängig ist.Generating the control signals from at least two signals, one of which is dependent on the input signals or signals derived therefrom. 21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem21. The method according to claim 20, wherein ein Ableiten des Fehlersignals ein Subtrahieren der Eingangssignale von einem für die Ausgangssignale des Verstärkers repräsentativen Signal einschließt,deriving the error signal includes subtracting the input signals from a signal representative of the output signals of the amplifier, die Phase und Amplitude der Eingangssignale in den Verstärker oder, während sie beim Ableiten des Fehlersignals verwendet werden, in der Phase und Amplitude so eingestellt werden, daß das Fehlersignal im wesentlichen nur die Verzerrung enthält, undthe phase and amplitude of the input signals to the amplifier or, while used in deriving the error signal, in the phase and amplitude are adjusted so that the error signal essentially contains only the distortion, and die ersten und zweiten Regelsignale verwendet werden, um die Phase und Amplitude der Eingangssignale einzustellen, und in Abhängigkeit von den Eingangssignalen abgeleitet werden, und dem Fehlersignal oder einem dafür repräsentativen Signal.the first and second control signals are used to adjust the phase and amplitude of the input signals and are derived depending on the input signals and the error signal or a signal representative thereof. 22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem22. The method according to claim 21, wherein die Phase und Amplitude des Fehlersignals in der Phase und Amplitude so eingestellt werden, daß eine Auslöschung der Verzerrung unter Verwendung des Fehlersignais im wesentlichen optimal ist, undthe phase and amplitude of the error signal are adjusted in phase and amplitude so that cancellation of the distortion using the error signal is essentially optimal, and dritte und vierte Regelsignale beim Einstellen der Phase und Amplitude des Fehlersignals verwendet werden und in Abhängigkeit von dem Fehlersignal und den Ausgangssignalen des Verstärkers abgeleitet werden.third and fourth control signals are used in adjusting the phase and amplitude of the error signal and are derived depending on the error signal and the output signals of the amplifier. 23. Verfahren nach Anspruch 20, 21 oder 22 mit23. Method according to claim 20, 21 or 22 with einem Kombinieren mehrerer Eingangssignalkanäle, um eine einzige Eingabe für den Verstärker zu liefern,combining multiple input signal channels to provide a single input to the amplifier, Ableiten erster Regel-Eingangssignale von jedem Eingangssignalkanal,Deriving first control input signals from each input signal channel, Ableiten zweiter Regel-Eingangssignale, die für das Fehlersignal repräsentativ sind,Deriving second control input signals that are representative of the error signal, wobei die ersten und zweiten Regel-Eingangssignale die beiden Signale umfassen, und bei demwherein the first and second control input signals comprise the two signals, and in which eine automatische Einstellung der Amplitude und Phase die Regel-Eingangssignale verwendet und eine Einstellung der Eingangssignale durch mehrere Prozesse umfaßt, wobei einer mit jedem Eingangssignalkanal verbunden ist und eines der ersten Regelsignale und eines der zweiten Regelsignale liefert, um die Amplitude und Phase des zugeordneten Kanals einzustellen.an automatic adjustment of the amplitude and phase using the control input signals and comprising adjusting the input signals by a plurality of processes, one connected to each input signal channel and providing one of the first control signals and one of the second control signals to adjust the amplitude and phase of the associated channel. 24. Verfahren nach Anspruch 23, soweit abhängig nach Anspruch 21, mit24. Method according to claim 23, as dependent on claim 21, with einem Ableiten der dritten Regel-Eingangssignale als für das Ausgangssignal des Verstärkers repräsentativ nach einer Auslöschung einer Verzerrung, undderiving the third control input signals as representative of the output signal of the amplifier after a distortion cancellation, and einem Ableiten der vierten Regel-Eingangssignale als für das Fehlersignal repräsentativ.deriving the fourth control input signals as representative of the error signal. 25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem ein Erzeugen von zumindest zwei der Regelsignale ein Ableiten von phasengleichen und um 90º phasenverschobenen Signalen von zwei der Regel-Eingangssignale und Ableiten der beiden Regelsignale von den phasengleichen und um 90º phasenverschobenen Signalen einschließt.25. The method of claim 24, wherein generating at least two of the control signals comprises deriving in-phase and quadrature-phase signals from two of the control input signals and deriving the two control signals from the in-phase and 90º phase-shifted signals. 26. Verfahren nach Anspruch 25 mit26. Method according to claim 25 with einem Reduzieren der Frequenz von zwei der Regel-Eingangssignale undreducing the frequency of two of the control input signals and einem Erzeugen von zwei der Regelsignale aus den Signalen mit reduzierter Frequenz.generating two of the control signals from the signals with reduced frequency.
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